The analysis of principles of continuously variable transmission of tractors

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Modern agricultural activity requires the use of high–tech equipment such as, in particular, a multifunctional tractor, which, according to actual trends, should be an autonomously controlled mobile power plant. In modern tractors, meeting current requirements, multiflow shaft-planetary gearboxes with cumulative effect are used.

AIMS: Comparison of the operation principles of two types of automatic tractor transmissions: with hydrostatic drive and with electromechanical drive.

METHODS: During the research, a literature review of printed and online publications with technical description of the transmissions of the considered design was carried out.

RESULTS: The operation principles of two types of automatic tractor transmissions were considered: with hydrostatic drive (Fendt VarioDrive) and with electromechanical drive (Ruselprom-electroprivod LLC).

The operation principle of the Fendt VarioDrive transmission (planetary multiflow transmission with mechanical and hydrostatic branches) consists in dividing the torque coming from the internal combustion engine by a planetary gearbox into mechanical and hydrostatic branches, followed by summation of flows by a collecting shaft. The change in the gear ratio and movement direction of the tractor is controlled by the ECU by means of controlling the hydrostatic branch of the transmission. The transmission is nominally continuously variable due to the absence of gears as such.

The set of traction electrical equipment of the transmission developed by Ruselprom- electroprivod LLC, installed on a tractor, includes:

– an synchronous motor generator with a power converter and a microprocessor control system;

– a traction asynchronous motor of the central drive with a power converter and a microprocessor control system;

– a DC-DC converter for energy supply of auxiliary equipment.

– power converters and a DC-DC converter are integrated into the power electronics unit;

– a top-level controller with controls and indicator panel in the driver’s cab.

The control system of the electromechanical transmission provides with full control of its operation and the functioning of the internal combustion engine. The operation principle of the system is based on the essentials of hybrid transport operation. Tractor movement is possible in one of two ranges: “range 1”, operational (0...18 km/h) and “range 2”, transport (0...42 km/h)

CONCLUSIONS: Due to the modern concept of electric drive units, layout solutions with an electromechanical drive having an electric generator in their design are more promising and applicable in the future, especially for trailed equipment.

About the authors

Sergey V. Kurochkin

Vladimir State University named after A.G. and N.G. Stoletovs

Author for correspondence.
Email: s-2000-k@yandex.ru
SPIN-code: 9429-8555

Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the Information Systems and Software Engineering Department

Russian Federation, Vladimir

References

  1. Gulyaev VP, Gavrilieva TF. Agreecultural machinery. Мoscow: Lan’; 2023. (in Russ).
  2. Salamandra KB. Analiz i sintez mekhanizmov robototekhnicheskikh sistem, avtomaticheskikh liniy i korobok peredach na osnove printsipa mnogopotochnosti [dissertation] Moscow; 2022. (in Russ).
  3. Tansmission John Deere eAutoPowr. Moline: John Deere, 2019. (in Russ). Accessed: 01.12.2022. Available from: https://www.deere.ru/ru/наша-компания/пресс-центр/пресс-релизы/2019/11-2019-трансмиссия-eautopowr.html
  4. Tansmission Fendt VarioDrive. Marktoberdorf: Fendt-Marketing; 2022. Accessed: 01.12.2022. (in Russ). Available from: https://www.fendt.com/ru/geneva-assets/article/29351/607752-fendt1000vario-1902-ru-v3.pdf
  5. Electric traction drive in hybrid vehicles. Part 3. Development of FTEA for hybrid vehicles in the RUSELPROM Concern [internet] (in Russ). Accessed: 01.12.2022. Available from: https://russianelectronics.ru/tyagovyj-elektroprivod-v-gibridnyh-transportnyh-sredstvah-chast-3-razrabotki-kteo-dlya-gibridnyh-transportnyh-sredstv-v-konczerne-ruselprom/
  6. Elektromekhanicheskaya transmissiya. Moscow: RUSELPROM, 2022. (in Russ). Accessed: 01.12.2022. Available from: http://ruselprom-kuzbass.ru/files/transml.pdf

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. The kinematic scheme of the ML-400 (Fendt) continuously variable transmission: Torque sources and consumers: ДВС – an internal combustion engine; ВОМ – a rear power takeoff shaft; ЗВМ – a rear driven axle; ПВМ – a front driven axle; ЗНР – an extra pump of the steering system. Torque control components: ЭБУ – an electronic control unit; НТ – a hydrostatic pump of the transmission; Д1 – a hydrostatic engine of the rear axle drive; Д2 – a hydrostatic engine of the front axle drive; М1 – an all wheeled drive clutch; M2 – a front axle drive clutch. Torque transfer components: 1 – a planetary gear; 2 – a collecting shaft of the rear axle drive; 3 – a collecting shaft of the front axle drive.

Download (135KB)
3. Fig. 2. A block diagram of traction equipment of the Ruselprom electromechanical drive for tractors [5].

Download (453KB)

Copyright (c) 2023 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».